PTY

Pseudo-Terminal、擬似端末

背景

なぜPTYが必要になったか

しかし問題がある

code:c

// シェルやvimの中のコード

if (isatty(STDIN_FILENO)) {

// TTYに繋がっている → インタラクティブモードで動作

} else {

// パイプやファイルに繋がっている → バッチモードで動作

}

この互換性を実現するのがPTY

PTYの構造

PTYはmaster/slaveのペアとして作られる

code:_

物理端末の時代:

└──── /dev/ttyS0 ────┘

現代:

└───── カーネル内 ─────┘ └ /dev/pts/N ┘

シリアルケーブル + シリアルドライバがまるごと「PTY master」に置き換わっただけ

slave側のインターフェースは変わらない

だからシェルやvimは何も変更しなくていい

ターミナルエミュレータがmaster側で何をしているか

ターミナルエミュレータの主な仕事は3つ

ユーザーが 'a' キーを押す

→ OSのキーイベント（GUI層）

→ ターミナルエミュレータが受け取る

→ PTY master に write(fd, "a", 1)

→ line disciplineがエコーバック処理

→ PTY slave側に 'a' が出力として現れる

→ ターミナルエミュレータがmasterからreadして画面に描画

→ PTY master 側にデータが現れる

→ ターミナルエミュレータがmasterから read

これはターミナルエミュレータの仕事であってカーネルの仕事ではない。

シェルがslave側で何をしているか

シェルから見ると、PTY slaveは普通のTTYデバイス

code:bash

$ tty

/dev/pts/3 # ← 自分が繋がっているPTY slaveのパス

複数のターミナルタブ/ウィンドウ

ターミナルエミュレータでタブを開くたびに、新しいPTYペアが作られる：

code:_

タブ1: ターミナル ←→ PTY master/slave (/dev/pts/0) ←→ zsh (PID 1234)

タブ2: ターミナル ←→ PTY master/slave (/dev/pts/1) ←→ zsh (PID 1235)

タブ3: ターミナル ←→ PTY master/slave (/dev/pts/2) ←→ zsh (PID 1236)

それぞれが独立したPTYペアを持つので、各タブの入出力は互いに干渉しない。

参考